WO2023102631A1 - Bracket texturing method and orthodontic bracket - Google Patents

Bracket texturing method and orthodontic bracket Download PDF

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WO2023102631A1
WO2023102631A1 PCT/BR2022/050487 BR2022050487W WO2023102631A1 WO 2023102631 A1 WO2023102631 A1 WO 2023102631A1 BR 2022050487 W BR2022050487 W BR 2022050487W WO 2023102631 A1 WO2023102631 A1 WO 2023102631A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
bracket
configuration
oriented
laser
laser beam
Prior art date
Application number
PCT/BR2022/050487
Other languages
French (fr)
Portuguese (pt)
Inventor
Roque Javier MERIDA DELGADO
Silvio ZILIO
Original Assignee
Orthometric - Indústria E Comércio De Produtos Médicos E Odontológicos Ltda
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Application filed by Orthometric - Indústria E Comércio De Produtos Médicos E Odontológicos Ltda filed Critical Orthometric - Indústria E Comércio De Produtos Médicos E Odontológicos Ltda
Publication of WO2023102631A1 publication Critical patent/WO2023102631A1/en

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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C7/00—Orthodontics, i.e. obtaining or maintaining the desired position of teeth, e.g. by straightening, evening, regulating, separating, or by correcting malocclusions
    • A61C7/12—Brackets; Arch wires; Combinations thereof; Accessories therefor
    • A61C7/14—Brackets; Fixing brackets to teeth
    • A61C7/16—Brackets; Fixing brackets to teeth specially adapted to be cemented to teeth

Definitions

  • the present invention relates to a texturing process for an orthodontic bracket and an orthodontic bracket. More particularly, the present invention relates to a method of laser texturing a bracket and a laser textured orthodontic bracket.
  • Orthodontic brackets also called brackets, are accessories commonly used in the treatment or correction of the positioning of the teeth.
  • the brackets are glued or fixed on the teeth and interact with orthodontic wires to provide movement of the dental arch.
  • mesh brackets are manufactured in two different bodies, with a bracket body that receives through welding processes a base body in which the contact surface with the tooth, or adhesion surface, has a mesh or tile which in turn provides anchorage for orthodontic bonding.
  • the monobloc concept on the other hand, consists of a single piece of bracket in which the base forms an integral part of the bracket body, and, on its adhesion surface, protuberances are normally presented for a better anchorage of the adhesive medium during bonding.
  • the bonding or fixation of the brackets on the teeth is carried out through a resin applied to the adhesion surface of the base.
  • the resin is configured to bond to both the tooth and the base of the
  • the texturing process of the present invention is carried out on the bracket already sintered and with a final surface finish, that is, with a polished surface. Therefore, the present invention guarantees that intermediate processes will not change the texture defined before the application of the laser beam, in addition to enabling better handling of the parts and a more homogeneous result.
  • the present invention aims to provide a bracket texturing process that performs the texturing of an adhesion surface through a laser beam.
  • Another objective of the present invention is to provide a bracket texturing process that results in an adhesion surface with homogeneous roughness over the entire surface area.
  • a third objective of the present invention is to provide a bracket texturing process that results in an adhesion surface with greater adhesion strength to increase the bond strength of the bracket on the tooth.
  • a fourth objective of the present invention is to provide a texturing process that can be carried out both on monobloc bracket bases and on mesh bases.
  • a fifth objective of the present invention is to provide a texturing process that results in a bracket with predictable and reliable adhesion.
  • a sixth objective of the present invention is to provide a bracket texturing process that generates increased roughness of the bracket through the creation of grooves oriented along super-
  • the present invention relates to a process for texturing a bracket, comprising a step of applying at least one layer of at least one laser beam to a bracket adhesion surface.
  • the step of layering the at least one laser beam comprises creating at least one oriented ridge on the bracket adhesion surface, wherein the oriented ridge comprises at least one shape configuration.
  • the at least one shape configuration of the oriented ridge is selected from at least one of: a configuration of lines, a configuration of circles, a configuration of oval geometries, a configuration of “zig-zag”, a ripple configuration, a coincident rays configuration, or a combination of one or more of these shape configurations.
  • the process of the present invention comprises a step of defining laser application parameters prior to the step of applying the at least one laser beam to the adhesion surface, wherein the laser application parameters are selected from at least one of: wavelength, power, pulse frequency, processing speed, number of layers, or a combination of one or more of these parameters.
  • the present invention also relates to an orthodontic bracket comprising a bracket body comprising an adhesion surface textured by the texturing process of the present invention.
  • the present invention also relates to a process of
  • REPLACEMENT SHEETS texturing a bracket, comprising the following steps: applying a first layer of at least one laser beam to a bonding surface of the bracket with a first oriented groove shape configuration; and applying a second layer of the at least one laser beam to the adhesion surface of the bracket with a second oriented groove shape configuration. If the first oriented rib shape configuration comprises the same shape configuration as the second oriented rib shape configuration, the first oriented rib shape configuration comprises different orientation parameters than the second oriented rib shape configuration. Otherwise, the first oriented rib shape configuration comprises a different shape configuration than the second oriented rib shape configuration.
  • the oriented groove shape configuration of the first oriented groove shape configuration and the second oriented groove shape configuration is selected from at least one of: a configuration of lines, a configuration of circles, a configuration of an oval geometry configuration, a zig-zag configuration, a ripple configuration, a matching ray configuration, or a combination of one or more of these shape configurations.
  • Orientation parameters are determined by at least one of setup spacing and setup angle.
  • the texturing process comprises a step of defining laser application parameters before the step of applying a first layer, in which the laser application parameters are defined for the first layer and for the second layer, in which laser application parameters are selected from at least one of: wavelength, power, pulse frequency, processing speed, number of layers
  • REPLACEMENT SHEETS (RULE 26) or a combination of one or more of these parameters.
  • the texturing process comprises a step of positioning the bracket in a bracket retention device before the step of defining the laser application parameters or before the step of applying the at least one laser beam to the surface of accession.
  • the present invention also relates to an orthodontic bracket comprising a bracket body comprising an adhesion surface, wherein the adhesion surface comprises a roughness determined by at least one oriented ridge generated by at least a laser beam, wherein the at least one oriented ridge comprises at least one shape configuration.
  • Figure 3 - a graph showing the results of shear tests performed on textured brackets by blasting (state of the art) and brackets obtained by the laser texturing process according to an embodiment of the present invention
  • Figure 4 - a graph showing the results of surface roughness measurements performed on brackets textured by the laser texturing process according to an embodiment of the present invention. It is
  • a laser texturing process is performed to apply a certain roughness to a bracket adhesion surface.
  • Texturing is a process carried out to obtain a textured surface, that is, a surface comprising certain characteristics of relief, roughness and/or adherence.
  • brackets comprise a body equipped with a base, through which the bracket is glued to the tooth so that it serves its purpose of correcting the position of the teeth.
  • the base of the bracket comprises the bonding surface, which is a bracket surface configured to be bonded to a tooth via an adhesive means.
  • the adhesive means is any means that allows the bracket to adhere to a tooth, such as, for example, an adhesive resin.
  • the adhesion surface is the surface of the bracket that interacts with the adhesive resin so that the bracket is bonded to the tooth.
  • Adhesion strength is the force that keeps one surface glued to another.
  • the adhesive resin surfaces interact with the tooth surface and the tooth surface.
  • REPLACEMENT SHEETS (RULE 26) bracket adhesion to generate bonding forces.
  • the bracket detaches. This detachment can occur both between the adhesive resin and the tooth and between the adhesive resin and the bracket. If the second bond strength has a lower shear strength than the first bond strength, the bracket will release from the bonding resin before the bonding resin is released from the tooth. In other words, the lowest bond strength of the bracket-tooth interaction determines the limiting shear force that causes the bracket to detach from the tooth.
  • the laser texturing process of the present embodiment comprises a first step of positioning the bracket in a bracket retention device.
  • the bracket retention device is a device configured to provide stable and/or fixed positioning of the bracket during the remaining steps of the bracket texturing process of the present invention.
  • the step of placing the bracket in the bracket retainer can be performed manually or in any other way that allows the bracket to be correctly positioned in the retainer.
  • the retention device is a
  • REPLACEMENT SHEETS (RULE 26) metallic plate with enough area to receive the bracket and allow the bracket to be in the correct position to receive the texturing of the present invention.
  • the sheet metal is a flat surface with no other elements, or a flat surface comprising a bracket retaining element to hold the bracket in a specific position that results in the best result from laser beam application.
  • the laser texturing process of the present embodiment also comprises a step of defining laser application parameters.
  • the laser application parameters are the variables determined by the operator, user or third party to alter the result of the laser texturing of the present invention depending on the texturing needs of the bracket.
  • the laser application parameters are selected from at least one of: wavelength, power, pulse frequency, processing speed, number of layers, shape configuration or a combination of one or more of these parameters.
  • the laser application parameters can be defined and changed individually without affecting the determined values for the other parameters.
  • the laser application parameters may have certain limitations of values depending on the type of equipment used.
  • the type of laser used is a fiber laser or other laser capable of providing the
  • the fiber laser is an equipment that transforms electrical energy into a bright and concentrated beam of light to provide the performance of cuts, grooves, engravings, alteration of roughness and other physical alterations in metallic parts. This transformation is carried out through semiconductor diodes and a special optical fiber. Fiber laser sources are modular and therefore it is possible to increase the laser capacity by adding more modules to the equipment.
  • the fiber laser uses compressed air or other gases such as nitrogen and oxygen, depending on the quality required and the material to be cut.
  • the beam of light coming from the sources is taken through the optical fiber to a head, which converts the beam of light into a laser beam through a set of lenses.
  • the laser beam is responsible for the physical change to be generated in the target object.
  • the wavelength is a characteristic of the laser beam that corresponds to a distance between two peaks (maximum) or two valleys (minimum) of the wave.
  • the wavelength has a value comprised between approximately 600 nm and 1500 nm, preferably between 800 nm and 1300 nm, more preferably between 1000 nm and 1100 nm, and even more preferably between 1055 nm and 1075 nm.
  • the power which is the duration of time to perform a job, is the optical output power of the laser beam of the equipment measured in watts or in a percentage of the total power.
  • the laser power has a
  • REPLACEMENT SHEETS (RULE 26) value comprised between approximately 1 W and 500 W, preferably between 4 and 100 W, more preferably between 10 W and 80 W, and even more preferably between 12 W and 50 W.
  • the power can also be defined as being between 10% and 100 %, preferably between 30% and 100%, more preferably between 50% and 100% and even more preferably between 75% and 100% of the optical power.
  • the pulse frequency is the number of wave oscillations of the laser beam for a given period of time.
  • Hertz (Hz) the pulse frequency is the number of waves that pass through a point in 1 second.
  • the pulse frequency has a value comprised between approximately 1 kHz and 200 kHz, preferably between 1.5 kHz and 150 kHz, more preferably between 2 kHz and 100 kHz, and even more preferably between 25 kHz and 80 kHz.
  • the processing speed of the laser beam also known as scanning speed, in the present embodiment, has a value comprised between approximately 500 mm/s and 8000 mm/s, preferably between 800 mm/s and 7500 mm/s, more preferably between 1000 mm/s and 7000 mm/s, and even more preferably between 2000 mm/s and 6500 mm/s.
  • the number of layers is the number of repetitions of laser beam applications on the adhesion surface.
  • the term "layer" in the context of the present invention should be understood as the application of the laser beam.
  • the application of two layers should be understood as performing two steps of applying a laser beam to the bonding surface.
  • the number of layers has a value
  • REPLACEMENT SHEETS comprised between approximately 1 and 20 layers, preferably between 1 and 10 layers, more preferably between 1 and 8 layers, and even more preferably between 1 and 4 layers.
  • the shape configuration is a characteristic related to the shape or design of application of the laser beam on the adhesion surface.
  • the application of the laser beam generates engravings on the adhesion surface, which can be formed by different shapes or designs. These engravings are small grooves, indentations or concavities formed by the laser beam in the adhesion surface called oriented ridges, which will be described later.
  • the oriented grooves are therefore responsible for providing the desired roughness on the bonding surface.
  • the shape configuration is the shape or design of the oriented striations resulting from the application of the laser beam on the adhesion surface.
  • the shapes or designs of the oriented grooves are defined by the path that the laser beam takes when applied to the bonding surface.
  • the shape configuration of the oriented striations is selected from at least one of: a configuration of lines (parallel and/or convergent and/or orthogonal), a configuration of circles, a configuration of oval geometries, a configuration of “zig-zag”, a ripple configuration, a coincident ray configuration, or a combination of one or more of these shape configurations.
  • the pattern of lines is a pattern of a plurality of parallel straight lines formed on the adhesion surface.
  • the circle configuration is a configuration of a plurality of circles formed on the adhesion surface.
  • REPLACEMENT SHEETS (RULE 26) Configuration of oval geometries is a configuration of a plurality of oval geometries formed on the bonding surface.
  • the "zig-zag" configuration is a configuration of a plurality of recessed and projecting lines, parallel or not, formed on the adhesion surface or a single line without intersections that spans the entire adhesion surface.
  • the dimple pattern is a pattern of a plurality of curved lines, parallel or not, formed on the adhesion surface.
  • the configuration of coincident rays is a configuration of a plurality of lines with origin comprised in the adhesion surface. In short, it is possible to obtain one or two or several (a plurality of) oriented ridges.
  • the aforementioned shape settings may comprise additional parameters called orientation parameters.
  • Orientation parameters are determined by at least one of setup spacing and setup angle.
  • the configuration spacing is the distance between two shapes of shape configuration comprised in the adhesion surface, being such shapes of the same shape configuration or configurations of different shape.
  • the configuration spacing has a value comprised between approximately 0.001 mm and 1 mm, preferably between 0.005 mm and 0.5 mm, more preferably between 0.01 mm and 0.25 mm, and even more preferably between 0.005 mm and 0.5 mm. 02 mm and 0.08 mm.
  • the configuration angle is an angle determined between two shapes of shape configuration comprised in the adhesion surface or in relation to an edge of the adhesion surface of the base of the bracket. Such shapes can be
  • REPLACEMENT SHEETS (RULE 26) same shape configuration or different shape configurations.
  • the configuration angle has a value comprised between approximately 10° and 90°, preferably between 20° and 80°, more preferably between 30° and 70°, and even more preferably 40° and 50°, with respect to the edge of the bonding surface.
  • the configuration angle of a shape has a value comprised between approximately 10° and 90°, preferably between 20° and 80°, more preferably between 30° and 70°, and even more preferably 40° and 50°, compared to another way.
  • These configuration angle values can be displayed with a positive angle, measured in a clockwise direction, or a negative angle, measured in a counterclockwise direction.
  • these parameters can be obtained from a standard definition of laser application parameters or from an external source where a third party performs the definition of the laser application parameters. After performing the definition of the laser application parameters or obtaining the laser application parameters from the standard definition of laser application parameters or from the external source coming from a third party, the process performs the application of at least one beam of laser as described below.
  • a step of applying at least one layer of at least one laser beam to the bracket adhesion surface is performed. This step is responsible for creating at least one oriented groove on the bracket adhesion surface.
  • bracket means aiming the laser at the bonding surface and delivering the laser beam comprising the desired parameters to the bonding surface so that the laser beam comes into contact with the bonding surface and generates texturing with the characteristics desired properties, such as, for example, roughness, through the oriented grooves.
  • the oriented grooves are small grooves, recesses or concavities formed by the laser beam and are responsible for providing the desired roughness on the adhesion surface.
  • the oriented grooves formed by the laser beam, as described in the present invention form roughness that has advantageous characteristics compared to other roughness generated in other ways already known in the state of the art, such as, for example, oxide blasting.
  • the laser texturing of the present invention has a pattern in the texture of the bracket adhesion surface that provides homogeneity and increased bond strength regardless of the type of base on which it is applied.
  • the laser texturing of the present invention increases the predictability and reliability of bracket adhesion, reducing rework for the orthodontist and discomfort for the patient.
  • the laser texturing of the present invention also results in rough texturing that provides greater adhesion strength between the bracket and the adhesive resin.
  • the step of applying at least one layer of at least one laser beam to the adhesion surface of the bracket may comprise applying only one layer of laser beam or a plurality of layers of laser beam.
  • REPLACEMENT SHEETS (RULE 26)
  • these layers may comprise the same laser application parameters or different laser application parameters.
  • the application of two laser beam layers may comprise a first layer having a first shape configuration and a second layer having a second shape configuration.
  • the shape configurations can comprise the same orientation parameters or different orientation parameters.
  • the application of two laser beam layers comprises a first layer having a first shape configuration and a second layer having a second shape configuration
  • the first shape configuration may comprise different orientation parameters than the second shape configuration. in order to avoid an exact overlap of the oriented ridges of the first layer with the oriented ridges of the second layer.
  • REPLACEMENT SHEETS (RULE 26) of power, 80 kHz, setting angle at +45° and speed of 8000 mm/s.
  • Figures 1.1 and 1.2 show bracket base surfaces obtained by a sandblasting process, known from the state of the art.
  • Figures 2.1 and 2.2 show bracket base surfaces obtained by the laser texturing process of the present invention. It is possible to observe that the texturing obtained for the present invention presents oriented striations that determine the roughness of the surface, resulting in a surface with more homogeneous roughness and greater adhesion strength, as will be shown in the result graphs.
  • the blast-textured surface does not comprise any oriented ridges and the result obtained is less homogeneous and has lower adhesion strength when compared to the laser-textured surface.
  • Figure 3 shows a graph with the results of shear tests performed for textured brackets by blasting and brackets obtained by the laser texturing process of the present invention.
  • brackets textured by the process of the present invention have a much greater resistance to shear force than brackets textured by sandblasting (average of 21.43 Mpa for laser texturing against 17.16 Mpa for sandblasting).
  • Figures 4 and 5 show the results of roughness measurements performed on laser-textured brackets and on brackets polished using a polishing process known from the state of the art.
  • Roughness is the quantity that defines how flat the relief of a surface is.
  • the objective is to maximize the roughness, thus enhancing the adherence of the orthodontic resin to the bracket surface.
  • Figures 4 and 5 show results of four roughness measurements (Cp01, Cp02, Cp03 and Cp04) of the process.
  • REPLACEMENT SHEETS (RULE 26) laser texturing process of the present invention compared to the standard state-of-the-art polished surface. Process variations are considered assuming the ideal condition “Laser in Focus” (Table 03 and graph in figure 4) and in the extreme condition “Laser out of Focus” (Table 04 and graph in figure 5).
  • Ra which defines the median roughness of the measurement between the peaks and valleys
  • Rz which defines the average roughness between the maximum peak and valley of the surface.
  • the mean, median and standard deviation values for the performed measurements are also presented.
  • Table 3 [0078] Table 4 below shows the values used to create the graph in figure 5:
  • the bracket texturing method of the present invention and the textured bracket of the present invention are capable of obtaining roughness with Ra values between approximately 0.10 and 8.00 , preferably between 0.30 and 4.50, more preferably between 0.50 and 3.20 and even more preferably between 0.70 and 2.50.
  • bracket texturing method of the present invention and the textured bracket of the present invention are capable of obtaining roughness with Rz values between approximately 1.00 and 30.00, preferably between 2.00 and 20.00, more preferably between 3.00 and 15.00 and even more preferably between 5.00 and 12.00.
  • the values of Ra and Rz can also be determined as a function of the percentage gain in roughness based on the initial roughness of the surface.
  • the bracket texturing method of the present invention and the textured bracket of the present invention are able to obtain a roughness increment for Ra and Rz comprised between approximately 10% and 99%, preferably between 20% and 95% , more preferably between 30% and 92.5% and even more preferably between 50% and 90% of the initial roughness of the textured surface.
  • the laser texturizing process of the present invention provides homogeneity and increased adhesion strength when compared to sandblasting processes known from the prior art. Consequently, the laser texturing process of the present invention facilitates the work of the orthodontist and reduces patient discomfort.
  • the laser texturing of the present invention results in rough texturing that provides greater adhesion strength between the bracket and the adhesive resin, that is, the adhesion strength of the bracket to the tooth.

Abstract

The present invention relates to a bracket texturing method and to an orthodontic bracket. The laser texturing method according to the present invention comprises a step in which at least one layer is applied by at least one laser beam to a bracket adhesion surface, the step of applying one layer by at least one laser beam comprises creating at least one oriented stripe in the bracket adhesion surface, and the oriented stripe comprises at least one form configuration. The bracket according to the present invention comprises a bracket body with an adhesion surface, the adhesion surface exhibits a roughness determined by at least one oriented stripe generated by at least one laser beam, and the at least one oriented stripe comprises at least one form configuration.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "PROCESSO DE TEXTURIZAÇÃO DE UM BRACKET E BRACKET ORTODÔNTICO". Descriptive Report of the Invention Patent for "PROCESS OF TEXTURIZING AN ORTHODONTIC BRACKET AND BRACKET".
[0001] A presente invenção refere-se a um processo de texturiza- ção de um bracket ortodôntico e a um bracket ortodôntico. Mais particularmente, a presente invenção refere-se a um processo de texturiza- ção a laser de um bracket e a um bracket ortodôntico texturizado a laser. [0001] The present invention relates to a texturing process for an orthodontic bracket and an orthodontic bracket. More particularly, the present invention relates to a method of laser texturing a bracket and a laser textured orthodontic bracket.
Descrição do Estado da Técnica Description of the State of the Art
[0002] Brackets ortodônticos, também denominados braquetes, são acessórios comumente utilizados no tratamento ou correção do posicionamento dos dentes. Para tanto, os brackets são colados ou fixados nos dentes e interagem com fios ortodônticos para proporcionar a movimentação da arcada dentária. Desse modo, é essencial que os brackets tenham uma boa superfície de colagem, pois a interação do bracket com o dente é responsável por transmitir a força que permite o seu correto reposicionamento. [0002] Orthodontic brackets, also called brackets, are accessories commonly used in the treatment or correction of the positioning of the teeth. For that, the brackets are glued or fixed on the teeth and interact with orthodontic wires to provide movement of the dental arch. Thus, it is essential that the brackets have a good bonding surface, as the interaction of the bracket with the tooth is responsible for transmitting the force that allows its correct repositioning.
[0003] Os brackets modernos podem ser fabricados de diferentes materiais, como metal, cerâmica, policarbonato, entre outros, e diferentes tamanhos. Atualmente no mercado de brackets metálicos existem dois conceitos, bracket de base com malha e bracket monobloco. [0003] Modern brackets can be manufactured from different materials, such as metal, ceramics, polycarbonate, among others, and different sizes. Currently, there are two concepts in the metal bracket market, the base bracket with mesh and the monobloc bracket.
[0004] Conceitualmente os brackets com malha são fabricados em dois corpos diferentes, sendo um corpo de bracket que recebe através de processos de soldagem um corpo de base em que na superfície de contato com o dente, ou superfície de adesão, apresenta uma malha ou telha que por sua vez proporciona ancoragem para colagem orto- dôntica. Já o conceito de monobloco consiste em uma única peça de bracket na qual a base faz parte integrante do corpo do bracket, e, na sua superfície de adesão, normalmente são apresentadas protuberâncias para uma melhor ancoragem do meio adesivo durante a colagem [0004] Conceptually, mesh brackets are manufactured in two different bodies, with a bracket body that receives through welding processes a base body in which the contact surface with the tooth, or adhesion surface, has a mesh or tile which in turn provides anchorage for orthodontic bonding. The monobloc concept, on the other hand, consists of a single piece of bracket in which the base forms an integral part of the bracket body, and, on its adhesion surface, protuberances are normally presented for a better anchorage of the adhesive medium during bonding.
FOLHAS DE SUBSTITUIÇÃO (REGRA 26) ortodôntica. REPLACEMENT SHEETS (RULE 26) orthodontics.
[0005] Por percepção de mercado, devido à existência de sulcos, reentrâncias ou concavidades entre os fios da malha, os brackets de base com malha têm melhor adesão ao dente, e, consequentemente melhor aceitação. Já para os brackets monobloco, existe uma constante busca por criação dos ditos sulcos, reentrâncias ou concavidades para aumento de adesão do bracket com o dente, sendo que, devido a restrições dimensionais desses brackets, há dificuldades técnicas de processo que impossibilitam algumas alternativas. [0005] By market perception, due to the existence of grooves, recesses or concavities between the wires of the mesh, base brackets with mesh have better adhesion to the tooth, and, consequently, better acceptance. As for one-piece brackets, there is a constant search for creating the so-called grooves, recesses or concavities to increase the adhesion of the bracket to the tooth, and, due to dimensional restrictions of these brackets, there are technical difficulties in the process that make some alternatives impossible.
[0006] De forma a atenuar o impacto dessas restrições, fabricantes de brackets monoblocos buscam trabalhar a textura da superfície da base através de um processo de jateamento por óxido para aumento da rugosidade superficial da região. Como esses processos normalmente são sensíveis à forma de aplicação, simples variações de processo como tempo de exposição, força, distância e direção de aplicação, bem como desgaste dos grãos de óxido causam variações do resultado esperado. [0006] In order to mitigate the impact of these restrictions, manufacturers of monobloc brackets seek to work the surface texture of the base through an oxide blasting process to increase the surface roughness of the region. As these processes are usually sensitive to the way of application, simple process variations such as exposure time, force, distance and direction of application, as well as wear of the oxide grains cause variations in the expected result.
[0007] Além do problema de falta de homogeneidade do resultado da texturização dos brackets, muitas vezes o resultado esperado para a força de adesão também não é alcançado pelos processos do estado da técnica. [0007] In addition to the problem of lack of homogeneity in the result of texturing the brackets, often the expected result for adhesion strength is also not achieved by state-of-the-art processes.
[0008] Adicionalmente, os processos conhecidos do estado da técnica não permitem criar padrões geométricos de rugosidade, ou seja, formatos ou desenhos de sulcos, reentrâncias ou concavidades (configuração de forma de estrias orientadas) ou ser aplicados na superfície de adesão, tal qual alcançados pela presente invenção. [0008] Additionally, the processes known from the state of the art do not allow to create geometric patterns of roughness, that is, shapes or designs of grooves, recesses or concavities (shape configuration of oriented grooves) or be applied to the adhesion surface, as achieved by the present invention.
[0009] A colagem ou fixação dos brackets nos dentes é realizada através de uma resina aplicada à superfície de adesão da base. A resina é configurada para se fixar tanto no dente quanto na base do [0009] The bonding or fixation of the brackets on the teeth is carried out through a resin applied to the adhesion surface of the base. The resin is configured to bond to both the tooth and the base of the
FOLHAS DE SUBSTITUIÇÃO (REGRA 26) bracket. Apesar da evolução dos brackets, as soluções de colagem do estado da técnica muitas vezes não proporcionam a força de adesão desejada e eventuais descolagens de brackets dos dentes são problemas recorrentes em usuários desses dispositivos. Como consequência, são gerados incômodos aos usuários e o tratamento sendo realizado acaba sendo prejudicado. REPLACEMENT SHEETS (RULE 26) bracket. Despite the evolution of brackets, state-of-the-art bonding solutions often do not provide the desired adhesion strength and eventual detachment of brackets from teeth are recurrent problems in users of these devices. As a consequence, users are inconvenienced and the treatment being carried out ends up being impaired.
[0010] As descolagens da resina podem ocorrer tanto na superfície do dente quanto na superfície da base do bracket. A fim de diminuir as ocorrências de descolagem da resina com a base do bracket, muitas soluções de tratamento de superfície do bracket foram desenvolvidas para proporcionar uma rugosidade adequada e aumentar a resistência às forças de cisalhamento aplicadas na interação dente-bracket. [0011] Um exemplo de solução do estado da técnica é mencionado no documento EP2425798. Nesse documento é descrito um processo de texturização que utiliza um laser. No entanto, o processo de texturização descrito em tal invenção ocorre quando o bracket se encontra no estado “verde”, ou seja, antes do processo de sinterização da peça. A aplicação de um feixe de laser em uma peça no estado verde resulta em alterações na textura obtida, pois durante o processo de sinterização as peças passam por um encolhimento podendo apresentar distorções, além de necessitarem de acabamento superficial, o que podem reduzir ou até mesmo remover a textura previamente aplicada. [0010] Resin debonding can occur both on the surface of the tooth and on the surface of the bracket base. In order to decrease the occurrences of debonding of the resin with the bracket base, many bracket surface treatment solutions have been developed to provide adequate roughness and increase resistance to the shear forces applied in the tooth-bracket interaction. [0011] An example of a prior art solution is mentioned in document EP2425798. This document describes a texturing process that uses a laser. However, the texturing process described in this invention occurs when the bracket is in the “green” state, that is, before the part's sintering process. The application of a laser beam to a part in the green state results in changes in the texture obtained, since during the sintering process the parts undergo shrinkage and may present distortions, in addition to requiring surface finishing, which can reduce or even remove the previously applied texture.
[0012] Diferentemente do documento mencionado, o processo de texturização da presente invenção é realizado no bracket já sinterizado e com acabamento superficial final, ou seja, com superfície polida. Portanto, a presente invenção garante que processos intermediários não alterarão a textura definida antes da aplicação do feixe de laser, além de possibilitar um melhor manuseio das peças e resultado mais homogêneo. [0012] Unlike the mentioned document, the texturing process of the present invention is carried out on the bracket already sintered and with a final surface finish, that is, with a polished surface. Therefore, the present invention guarantees that intermediate processes will not change the texture defined before the application of the laser beam, in addition to enabling better handling of the parts and a more homogeneous result.
FOLHAS DE SUBSTITUIÇÃO (REGRA 26) [0013] As soluções de texturização por jateamento são também bastante conhecidas do estado da técnica. No entanto, podem apresentar problemas relacionados à falta de homogeneidade na superfície de adesão e reduzida força de adesão do bracket no dente. Devido à forma de tratamento da superfície de adesão do bracket, os resultados obtidos não são totalmente homogêneos. Além disso, a rugosidade obtida a partir desses processos apresenta força de adesão inferior à desejada pelos fabricantes e usuários. REPLACEMENT SHEETS (RULE 26) [0013] Blast texturing solutions are also well known in the prior art. However, they may present problems related to the lack of homogeneity in the bonding surface and reduced bond strength of the bracket on the tooth. Due to the treatment of the bracket adhesion surface, the results obtained are not completely homogeneous. In addition, the roughness obtained from these processes presents adhesion strength lower than that desired by manufacturers and users.
Objetivos da Invenção Objectives of the Invention
[0014] Em vista dos problemas descritos no estado da técnica, a presente invenção tem por objetivo proporcionar um processo de texturização de bracket que realiza a texturização de uma superfície de adesão através de um feixe de laser. [0014] In view of the problems described in the prior art, the present invention aims to provide a bracket texturing process that performs the texturing of an adhesion surface through a laser beam.
[0015] Outro objetivo da presente invenção é proporcionar um processo de texturização de bracket que resulte em uma superfície de adesão com rugosidade homogênea ao longo de toda a área da superfície. [0015] Another objective of the present invention is to provide a bracket texturing process that results in an adhesion surface with homogeneous roughness over the entire surface area.
[0016] Um terceiro objetivo da presente invenção é proporcionar um processo de texturização de bracket que resulte em uma superfície de adesão com maior força de adesão para aumento da resistência de colagem do bracket no dente. [0016] A third objective of the present invention is to provide a bracket texturing process that results in an adhesion surface with greater adhesion strength to increase the bond strength of the bracket on the tooth.
[0017] Um quarto objetivo da presente invenção é proporcionar um processo de texturização realizável tanto em bases de brackets monobloco quanto em bases com malha. [0017] A fourth objective of the present invention is to provide a texturing process that can be carried out both on monobloc bracket bases and on mesh bases.
[0018] Um quinto objetivo da presente invenção é proporcionar um processo de texturização e que resulte em um bracket com previsibilidade e confiabilidade da adesão. [0018] A fifth objective of the present invention is to provide a texturing process that results in a bracket with predictable and reliable adhesion.
[0019] Um sexto objetivo da presente invenção é proporcionar um processo de texturização de bracket que gera aumento da rugosidade do bracket através da criação de estrias orientadas ao longo de super- [0019] A sixth objective of the present invention is to provide a bracket texturing process that generates increased roughness of the bracket through the creation of grooves oriented along super-
FOLHAS DE SUBSTITUIÇÃO (REGRA 26) fície de adesão do bracket. REPLACEMENT SHEETS (RULE 26) bracket adhesion surface.
[0020] Todos esses objetivos se aplicam também ao bracket obtido pelo processo de texturização de bracket da presente invenção.[0020] All these objectives also apply to the bracket obtained by the bracket texturing process of the present invention.
Breve Descrição da Invenção Brief Description of the Invention
[0021] A presente invenção refere-se a um processo de texturização de um bracket, que compreende uma etapa de aplicar pelo menos uma camada de pelo menos um feixe de laser em uma superfície de adesão do bracket. A etapa de aplicar a camada de pelo menos um feixe de laser compreende criar pelo menos uma estria orientada na superfície de adesão do bracket, em que a estria orientada compreende pelo menos uma configuração de forma. [0021] The present invention relates to a process for texturing a bracket, comprising a step of applying at least one layer of at least one laser beam to a bracket adhesion surface. The step of layering the at least one laser beam comprises creating at least one oriented ridge on the bracket adhesion surface, wherein the oriented ridge comprises at least one shape configuration.
[0022] Opcionalmente, a pelo menos uma configuração de forma da estria orientada é selecionada a partir de pelo menos uma dentre: uma configuração de linhas, uma configuração de círculos, uma configuração de geometrias ovais, uma configuração de “zig-zag”, uma configuração de ondulações, uma configuração de semirretas coincidentes ou uma combinação de uma ou mais dessas configurações de forma. [0022] Optionally, the at least one shape configuration of the oriented ridge is selected from at least one of: a configuration of lines, a configuration of circles, a configuration of oval geometries, a configuration of “zig-zag”, a ripple configuration, a coincident rays configuration, or a combination of one or more of these shape configurations.
[0023] Opcionalmente, o processo da presente invenção compreende uma etapa de definir parâmetros de aplicação de laser antes da etapa de aplicar o pelo menos um feixe de laser na superfície de adesão, em que os parâmetros de aplicação de laser são selecionados a partir de pelo menos um dentre: comprimento de onda, potência, frequência de pulso, velocidade de processamento, número de camadas ou uma combinação de um ou mais desses parâmetros. [0023] Optionally, the process of the present invention comprises a step of defining laser application parameters prior to the step of applying the at least one laser beam to the adhesion surface, wherein the laser application parameters are selected from at least one of: wavelength, power, pulse frequency, processing speed, number of layers, or a combination of one or more of these parameters.
[0024] A presente invenção refere-se também a um bracket orto- dôntico que compreende um corpo de bracket que compreende uma superfície de adesão texturizada pelo processo de texturização da presente invenção. [0024] The present invention also relates to an orthodontic bracket comprising a bracket body comprising an adhesion surface textured by the texturing process of the present invention.
[0025] A presente invenção refere-se também a um processo de [0025] The present invention also relates to a process of
FOLHAS DE SUBSTITUIÇÃO (REGRA 26) texturização de um bracket, que compreende as seguintes etapas: aplicar uma primeira camada de pelo menos um feixe de laser em uma superfície de adesão do bracket com uma primeira configuração de forma de estria orientada; e aplicar uma segunda camada do pelo menos um feixe de laser na superfície de adesão do bracket com uma segunda configuração de forma de estria orientada. Caso a primeira configuração de forma de estria orientada compreenda uma mesma configuração de forma da segunda configuração de forma de estria orientada, a primeira configuração de forma de estria orientada compreende parâmetros de orientação diferentes da segunda configuração de forma de estria orientada. Caso contrário, a primeira configuração de forma de estria orientada compreende uma configuração de forma diferente da segunda configuração de forma de estria orientada. REPLACEMENT SHEETS (RULE 26) texturing a bracket, comprising the following steps: applying a first layer of at least one laser beam to a bonding surface of the bracket with a first oriented groove shape configuration; and applying a second layer of the at least one laser beam to the adhesion surface of the bracket with a second oriented groove shape configuration. If the first oriented rib shape configuration comprises the same shape configuration as the second oriented rib shape configuration, the first oriented rib shape configuration comprises different orientation parameters than the second oriented rib shape configuration. Otherwise, the first oriented rib shape configuration comprises a different shape configuration than the second oriented rib shape configuration.
[0026] Opcionalmente, a configuração de forma de estria orientada da primeira configuração de forma de estria orientada e da segunda configuração de forma de estria orientada é selecionada a partir de pelo menos uma dentre: uma configuração de linhas, uma configuração de círculos, uma configuração de geometrias ovais, uma configuração de “zig-zag”, uma configuração de ondulações, uma configuração de semirretas coincidentes ou uma combinação de uma ou mais dessas configurações de forma. Os parâmetros de orientação são determinados por pelo menos um dentre espaçamento de configuração e ângulo de configuração. [0026] Optionally, the oriented groove shape configuration of the first oriented groove shape configuration and the second oriented groove shape configuration is selected from at least one of: a configuration of lines, a configuration of circles, a configuration of an oval geometry configuration, a zig-zag configuration, a ripple configuration, a matching ray configuration, or a combination of one or more of these shape configurations. Orientation parameters are determined by at least one of setup spacing and setup angle.
[0027] Opcionalmente, o processo de texturização compreende uma etapa de definir parâmetros de aplicação de laser antes da etapa de aplicar uma primeira camada, em que os parâmetros de aplicação de laser são definidos para a primeira camada e para a segunda camada, em que os parâmetros de aplicação de laser são selecionados a partir de pelo menos um dentre: comprimento de onda, potência, frequência de pulso, velocidade de processamento, número de camadas [0027] Optionally, the texturing process comprises a step of defining laser application parameters before the step of applying a first layer, in which the laser application parameters are defined for the first layer and for the second layer, in which laser application parameters are selected from at least one of: wavelength, power, pulse frequency, processing speed, number of layers
FOLHAS DE SUBSTITUIÇÃO (REGRA 26) ou uma combinação de um ou mais desses parâmetros. REPLACEMENT SHEETS (RULE 26) or a combination of one or more of these parameters.
[0028] Opcionalmente, o processo de texturização compreende uma etapa de posicionar o bracket em um dispositivo de retenção de bracket antes da etapa de definir os parâmetros de aplicação de laser ou antes da etapa de aplicar o pelo menos um feixe de laser na superfície de adesão. [0028] Optionally, the texturing process comprises a step of positioning the bracket in a bracket retention device before the step of defining the laser application parameters or before the step of applying the at least one laser beam to the surface of accession.
[0029] A presente invenção refere-se também a um bracket orto- dôntico que compreende um corpo de bracket, que compreende uma superfície de adesão, em que a superfície de adesão compreende uma rugosidade determinada por pelo menos uma estria orientada gerada por pelo menos um feixe de laser, em que a pelo menos uma estria orientada compreende pelo menos uma configuração de forma.[0029] The present invention also relates to an orthodontic bracket comprising a bracket body comprising an adhesion surface, wherein the adhesion surface comprises a roughness determined by at least one oriented ridge generated by at least a laser beam, wherein the at least one oriented ridge comprises at least one shape configuration.
Breve Descrição dos Desenhos Brief Description of the Drawings
[0030] A presente invenção será, a seguir, mais detalhadamente descrita com base em um exemplo de execução representado nos desenhos. As figuras mostram: [0030] The present invention will now be described in more detail based on an example of execution represented in the drawings. The figures show:
[0031] Figuras 1.1 e 1.2 - superfícies da base de brackets texturi- zadas por processo de jateamento (estado da técnica); [0031] Figures 1.1 and 1.2 - surfaces of the base of brackets textured by sandblasting process (state of the art);
[0032] Figura 2.1 e 2.2 - superfícies da base de brackets texturi- zadas pelo processo de texturização a laser de acordo com uma concretização da presente invenção; [0032] Figure 2.1 and 2.2 - Surfaces of the base of brackets textured by the laser texturing process according to an embodiment of the present invention;
[0033] Figura 3 - um gráfico apresentando os resultados de ensaios de cisalhamento realizados em brackets texturizados por jateamento (estado da técnica) e brackets obtidos pelo processo de texturização a laser de acordo com uma concretização da presente invenção; [0033] Figure 3 - a graph showing the results of shear tests performed on textured brackets by blasting (state of the art) and brackets obtained by the laser texturing process according to an embodiment of the present invention;
[0034] Figura 4 - um gráfico apresentando os resultados de medições de rugosidade superficial realizadas em brackets texturizados pelo processo de texturização a laser de acordo com uma concretização da presente invenção; e [0034] Figure 4 - a graph showing the results of surface roughness measurements performed on brackets textured by the laser texturing process according to an embodiment of the present invention; It is
FOLHAS DE SUBSTITUIÇÃO (REGRA 26) [0035] Figura 5 - um gráfico apresentando os resultados de medições de rugosidade superficial realizadas em brackets texturiza- dos pelo processo de texturização a laser de acordo com uma concretização da presente invenção. REPLACEMENT SHEETS (RULE 26) [0035] Figure 5 - a graph showing the results of surface roughness measurements performed on brackets textured by the laser texturing process according to an embodiment of the present invention.
Descrição Detalhada dos Desenhos Detailed Description of the Drawings
[0036] Em uma concretização do processo de texturização de um bracket da presente invenção, é realizado um processo de texturização a laser para aplicar uma determinada rugosidade a uma superfície de adesão do bracket. A texturização é um processo realizado para a obtenção de uma superfície texturizada, ou seja, uma superfície compreendendo determinadas características de relevo, rugosidade e/ou aderência. [0036] In one embodiment of the texturing process of a bracket of the present invention, a laser texturing process is performed to apply a certain roughness to a bracket adhesion surface. Texturing is a process carried out to obtain a textured surface, that is, a surface comprising certain characteristics of relief, roughness and/or adherence.
[0037] Conforme já mencionado e conhecido do estado da técnica, os brackets ortodônticos comumente utilizados compreendem um corpo dotado de uma base, por meio da qual o bracket é colado ao dente para que sirva ao seu propósito de corrigir a posição dos dentes. A base do bracket compreende a superfície de adesão, que é uma superfície do bracket configurada para ser colada a um dente através de um meio adesivo. [0037] As already mentioned and known from the state of the art, commonly used orthodontic brackets comprise a body equipped with a base, through which the bracket is glued to the tooth so that it serves its purpose of correcting the position of the teeth. The base of the bracket comprises the bonding surface, which is a bracket surface configured to be bonded to a tooth via an adhesive means.
[0038] Na presente concretização, o meio adesivo é qualquer meio que permite a adesão do bracket a um dente, como, por exemplo, uma resina adesiva. A superfície de adesão, por sua vez, é a superfície do bracket que interage com a resina adesiva para que ocorra a colagem do bracket no dente. [0038] In the present embodiment, the adhesive means is any means that allows the bracket to adhere to a tooth, such as, for example, an adhesive resin. The adhesion surface, in turn, is the surface of the bracket that interacts with the adhesive resin so that the bracket is bonded to the tooth.
[0039] A interação da resina adesiva com o dente proporciona uma primeira força de adesão e a interação da resina adesiva com o bracket proporciona uma segunda força de adesão. A força de adesão é a força que mantém uma superfície colada em outra. Na presente concretização, as superfícies da resina adesiva interagem com a superfície do dente e com a superfície de [0039] The interaction of the adhesive resin with the tooth provides a first adhesion force and the interaction of the adhesive resin with the bracket provides a second adhesion force. Adhesion strength is the force that keeps one surface glued to another. In the present embodiment, the adhesive resin surfaces interact with the tooth surface and the tooth surface.
FOLHAS DE SUBSTITUIÇÃO (REGRA 26) adesão do bracket para gerar as forças de colagem. REPLACEMENT SHEETS (RULE 26) bracket adhesion to generate bonding forces.
[0040] Quando uma determinada força de cisalhamento limite aplicada no bracket colado ao dente é atingida, ocorre uma descolagem do bracket. Essa descolagem pode ocorrer tanto entre a resina adesiva e o dente quanto entre a resina adesiva e o bracket. Caso a segunda força de adesão apresente uma menor resistência ao cisalhamento do que a primeira força de adesão, o bracket irá se soltar da resina adesiva antes da resina adesiva se soltar do dente. Em outras palavras, a menor força de adesão da interação bracket-dente determina a força de cisalhamento limite que causa a descolagem do bracket do dente. [0040] When a certain limiting shear force applied to the bracket bonded to the tooth is reached, the bracket detaches. This detachment can occur both between the adhesive resin and the tooth and between the adhesive resin and the bracket. If the second bond strength has a lower shear strength than the first bond strength, the bracket will release from the bonding resin before the bonding resin is released from the tooth. In other words, the lowest bond strength of the bracket-tooth interaction determines the limiting shear force that causes the bracket to detach from the tooth.
[0041] O tratamento de superfície, ou texturização, é realizado na superfície de adesão da base do bracket para aumentar a força de adesão entre a resina adesiva e o bracket e aumentar a força de cisalhamento limite que pode ser aplicada no bracket colado ao dente. A texturização da presente invenção proporciona, ou seja, aplica uma rugosidade na superfície de adesão da base do bracket para aumentar a força de adesão entre a resina adesiva e o bracket. [0041] Surface treatment, or texturing, is performed on the adhesion surface of the bracket base to increase the adhesion strength between the adhesive resin and the bracket and increase the limit shear force that can be applied to the bracket bonded to the tooth . The texturing of the present invention provides, i.e. roughens, the adhesion surface of the bracket base to increase the adhesion strength between the adhesive resin and the bracket.
[0042] O processo de texturização a laser da presente concretização, compreende uma primeira etapa de posicionar o bracket em um dispositivo de retenção de bracket. O dispositivo de retenção de bracket é um dispositivo configurado para proporcionar um posicionamento estável e/ou fixo do bracket durante as demais etapas do processo de texturização de bracket da presente invenção. A etapa de posicionar o bracket no dispositivo de retenção de bracket pode ser realizada manualmente ou de qualquer outra forma que permita o bracket ser corretamente posicionado no dispositivo de retenção. [0042] The laser texturing process of the present embodiment comprises a first step of positioning the bracket in a bracket retention device. The bracket retention device is a device configured to provide stable and/or fixed positioning of the bracket during the remaining steps of the bracket texturing process of the present invention. The step of placing the bracket in the bracket retainer can be performed manually or in any other way that allows the bracket to be correctly positioned in the retainer.
[0043] Na presente concretização, o dispositivo de retenção é uma [0043] In the present embodiment, the retention device is a
FOLHAS DE SUBSTITUIÇÃO (REGRA 26) chapa metálica com área suficiente para receber o bracket e permitir o bracket ficar na posição correta para receber a texturi- zação da presente invenção. A chapa metálica é uma superfície plana sem nenhum outro elemento, ou uma superfície plana que compreende um elemento de retenção de bracket para segurar o bracket em uma posição específica que resulte em um melhor resultado de aplicação do feixe de laser. REPLACEMENT SHEETS (RULE 26) metallic plate with enough area to receive the bracket and allow the bracket to be in the correct position to receive the texturing of the present invention. The sheet metal is a flat surface with no other elements, or a flat surface comprising a bracket retaining element to hold the bracket in a specific position that results in the best result from laser beam application.
[0044] O processo de texturização a laser da presente concretização compreende também uma etapa de definir parâmetros de aplicação de laser. Os parâmetros de aplicação de laser são as variáveis determinadas pelo operador, usuário ou terceiro para alterar o resultado da texturização a laser da presente invenção dependendo das necessidades de texturização do bracket. [0044] The laser texturing process of the present embodiment also comprises a step of defining laser application parameters. The laser application parameters are the variables determined by the operator, user or third party to alter the result of the laser texturing of the present invention depending on the texturing needs of the bracket.
[0045] Os parâmetros de aplicação de laser são selecionados a partir de pelo menos um dentre: comprimento de onda, potência, frequência de pulso, velocidade de processamento, número de camadas, configuração de forma ou uma combinação de um ou mais desses parâmetros. Os parâmetros de aplicação de laser podem ser definidos e alterados individualmente sem afetar os valores determinados para os demais parâmetros. [0045] The laser application parameters are selected from at least one of: wavelength, power, pulse frequency, processing speed, number of layers, shape configuration or a combination of one or more of these parameters. The laser application parameters can be defined and changed individually without affecting the determined values for the other parameters.
[0046] A alteração dos parâmetros, individualmente ou em conjunto, afeta a rugosidade obtida da superfície de adesão da base do bracket onde o laser do processo da presente invenção é aplicado. Além da rugosidade, outras características da superfície de adesão da base podem ser alteradas, dependendo de como os parâmetros de aplicação de laser são definidos. [0046] Changing the parameters, individually or together, affects the roughness obtained from the adhesion surface of the base of the bracket where the laser of the process of the present invention is applied. In addition to roughness, other characteristics of the base adhesion surface can be changed, depending on how the laser application parameters are defined.
[0047] Os parâmetros de aplicação de laser podem apresentar determinadas limitações de valores dependendo do tipo de equipamento utilizado. Na presente concretização, o tipo de laser utilizado é um laser de fibra ou outro laser capaz de proporcionar o [0047] The laser application parameters may have certain limitations of values depending on the type of equipment used. In the present embodiment, the type of laser used is a fiber laser or other laser capable of providing the
FOLHAS DE SUBSTITUIÇÃO (REGRA 26) mesmo resultado e efeito técnico. Apesar de ser mencionado e descrito o laser de fibra, podem ser utilizados outros tipos de equipamento que permitam a definição dos valores dos parâmetros dentro das faixas de valor que serão descritas a seguir. REPLACEMENT SHEETS (RULE 26) same result and technical effect. Although the fiber laser is mentioned and described, other types of equipment can be used that allow the definition of parameter values within the value ranges that will be described below.
[0048] O laser de fibra é um equipamento que transforma a energia elétrica em um feixe de luz brilhante e concentrado para proporcionar a realização de cortes, sulcos, gravações, alteração de rugosidade e outras alterações físicas em peças metálicas. Essa transformação é realizada através de diodos semicondutores e uma fibra óptica especial. As fontes do laser de fibra são modulares e, portanto, é possível aumentar a capacidade do laser com a adição de mais módulos no equipamento. O laser de fibra utiliza ar comprimido ou outros gases, como nitrogênio e oxigênio, dependendo da qualidade necessária e o material a ser cortado. O feixe de luz proveniente das fontes é levado através da fibra óptica até um cabeçote, que converte o feixe de luz em um feixe de laser através de um jogo de lentes. O feixe de laser é responsável pela alteração física a ser gerada no objeto alvo. [0048] The fiber laser is an equipment that transforms electrical energy into a bright and concentrated beam of light to provide the performance of cuts, grooves, engravings, alteration of roughness and other physical alterations in metallic parts. This transformation is carried out through semiconductor diodes and a special optical fiber. Fiber laser sources are modular and therefore it is possible to increase the laser capacity by adding more modules to the equipment. The fiber laser uses compressed air or other gases such as nitrogen and oxygen, depending on the quality required and the material to be cut. The beam of light coming from the sources is taken through the optical fiber to a head, which converts the beam of light into a laser beam through a set of lenses. The laser beam is responsible for the physical change to be generated in the target object.
[0049] O comprimento de onda é uma característica do feixe de laser que corresponde a uma distância entre dois picos (máximos) ou dois vales (mínimos) da onda. Na presente concretização, o comprimento de onda possui um valor compreendido entre aproximadamente 600 nm e 1500 nm, preferencialmente entre 800 nm e 1300 nm, mais preferencialmente entre 1000 nm e 1100 nm, e ainda mais preferencialmente entre 1055 nm e 1075 nm. [0049] The wavelength is a characteristic of the laser beam that corresponds to a distance between two peaks (maximum) or two valleys (minimum) of the wave. In the present embodiment, the wavelength has a value comprised between approximately 600 nm and 1500 nm, preferably between 800 nm and 1300 nm, more preferably between 1000 nm and 1100 nm, and even more preferably between 1055 nm and 1075 nm.
[0050] A potência, que é a duração de tempo para realização de um trabalho, é a potência óptica de saída do feixe de laser do equipamento medido em watt ou em um percentual da potência total. Na presente concretização, a potência do laser possui um [0050] The power, which is the duration of time to perform a job, is the optical output power of the laser beam of the equipment measured in watts or in a percentage of the total power. In the present embodiment, the laser power has a
FOLHAS DE SUBSTITUIÇÃO (REGRA 26) valor compreendido entre aproximadamente 1 W e 500 W, preferencialmente entre 4 e 100 W, mais preferencialmente entre 10 W e 80 W, e ainda mais preferencialmente entre 12 W e 50 W. A potência pode ser definida também como estando entre 10% e 100%, preferencialmente entre 30% e 100%, mais preferencialmente entre 50% e 100% e ainda mais preferencialmente entre 75% e 100% da potência óptica. REPLACEMENT SHEETS (RULE 26) value comprised between approximately 1 W and 500 W, preferably between 4 and 100 W, more preferably between 10 W and 80 W, and even more preferably between 12 W and 50 W. The power can also be defined as being between 10% and 100 %, preferably between 30% and 100%, more preferably between 50% and 100% and even more preferably between 75% and 100% of the optical power.
[0051] A frequência de pulso é o número de oscilações de onda do feixe de laser por um determinado período de tempo. No caso da unidade a ser utilizada, Hertz (Hz), a frequência de pulso é o número de ondas que passam por um ponto em 1 segundo. Na presente concretização, a frequência de pulso possui um valor compreendido entre aproximadamente 1 kHz e 200 kHz, preferencialmente entre 1 ,5 kHz e 150 kHz, mais preferencialmente entre 2 kHz e 100 kHz, e ainda mais preferencialmente entre 25 kHz e 80 kHz. [0051] The pulse frequency is the number of wave oscillations of the laser beam for a given period of time. In the case of the unit to be used, Hertz (Hz), the pulse frequency is the number of waves that pass through a point in 1 second. In the present embodiment, the pulse frequency has a value comprised between approximately 1 kHz and 200 kHz, preferably between 1.5 kHz and 150 kHz, more preferably between 2 kHz and 100 kHz, and even more preferably between 25 kHz and 80 kHz.
[0052] A velocidade de processamento do feixe de laser, também denominada como velocidade de varrimento, na presente concretização, possui um valor compreendido entre aproximadamente 500 mm/s e 8000 mm/s, preferencialmente entre 800 mm/s e 7500 mm/s, mais preferencialmente entre 1000 mm/s e 7000 mm/s, e ainda mais preferencialmente entre 2000 mm/s e 6500 mm/s. [0052] The processing speed of the laser beam, also known as scanning speed, in the present embodiment, has a value comprised between approximately 500 mm/s and 8000 mm/s, preferably between 800 mm/s and 7500 mm/s, more preferably between 1000 mm/s and 7000 mm/s, and even more preferably between 2000 mm/s and 6500 mm/s.
[0053] O número de camadas é o número de repetições de aplicações do feixe de laser na superfície de adesão. O termo “camada” no contexto da presente invenção deve ser entendido como a aplicação do feixe de laser. Por exemplo, a aplicação de duas camadas deve ser entendida como a realização de duas etapas de aplicação de feixe de laser na superfície de adesão. Na presente concretização, o número de camadas possui um valor [0053] The number of layers is the number of repetitions of laser beam applications on the adhesion surface. The term "layer" in the context of the present invention should be understood as the application of the laser beam. For example, the application of two layers should be understood as performing two steps of applying a laser beam to the bonding surface. In the present embodiment, the number of layers has a value
FOLHAS DE SUBSTITUIÇÃO (REGRA 26) compreendido entre aproximadamente 1 e 20 camadas, preferencialmente entre 1 e 10 camadas, mais preferencialmente entre 1 e 8 camadas, e ainda mais preferencialmente entre 1 e 4 camadas. REPLACEMENT SHEETS (RULE 26) comprised between approximately 1 and 20 layers, preferably between 1 and 10 layers, more preferably between 1 and 8 layers, and even more preferably between 1 and 4 layers.
[0054] A configuração de forma é uma característica relacionada ao formato ou desenho de aplicação do feixe de laser na superfície de adesão. A aplicação do feixe de laser gera gravações na superfície de adesão, que podem ser formadas por diferentes formatos ou desenhos. Essas gravações são pequenos sulcos, reentrâncias ou concavidades formadas pelo feixe de laser na superfície de adesão denominadas estrias orientadas, que serão descritas mais adiante. As estrias orientadas são, portanto, responsáveis por proporcionar a rugosidade desejada na superfície de adesão. [0054] The shape configuration is a characteristic related to the shape or design of application of the laser beam on the adhesion surface. The application of the laser beam generates engravings on the adhesion surface, which can be formed by different shapes or designs. These engravings are small grooves, indentations or concavities formed by the laser beam in the adhesion surface called oriented ridges, which will be described later. The oriented grooves are therefore responsible for providing the desired roughness on the bonding surface.
[0055] Conforme descrito, a configuração de forma é o formato ou desenho das estrias orientadas resultantes da aplicação do feixe de laser na superfície de adesão. Os formatos ou desenhos das estrias orientadas são definidos pelo caminho que o feixe de laser realiza ao ser aplicado na superfície de adesão. [0055] As described, the shape configuration is the shape or design of the oriented striations resulting from the application of the laser beam on the adhesion surface. The shapes or designs of the oriented grooves are defined by the path that the laser beam takes when applied to the bonding surface.
[0056] A configuração de forma das estrias orientadas é selecionada a partir de pelo menos uma dentre: uma configuração de linhas (paralelas e/ou convergentes e/ou ortogonais), uma configuração de círculos, uma configuração de geometrias ovais, uma configuração de “zig-zag”, uma configuração de ondulações, uma configuração de semirretas coincidentes ou uma combinação de uma ou mais dessas configurações de forma. [0056] The shape configuration of the oriented striations is selected from at least one of: a configuration of lines (parallel and/or convergent and/or orthogonal), a configuration of circles, a configuration of oval geometries, a configuration of “zig-zag”, a ripple configuration, a coincident ray configuration, or a combination of one or more of these shape configurations.
[0057] A configuração de linhas é uma configuração de uma pluralidade de linhas retas paralelas formadas na superfície de adesão. A configuração de círculos é uma configuração de uma pluralidade de círculos formados na superfície de adesão. A confi- [0057] The pattern of lines is a pattern of a plurality of parallel straight lines formed on the adhesion surface. The circle configuration is a configuration of a plurality of circles formed on the adhesion surface. The confi-
FOLHAS DE SUBSTITUIÇÃO (REGRA 26) guração de geometrias ovais é uma configuração de uma pluralidade de geometrias ovais formadas na superfície de adesão. A configuração de “zig-zag” é uma configuração de uma pluralidade de linhas reentrantes e salientes, paralelas ou não, formadas na superfície de adesão ou uma única linha sem intercessões que abrange toda a superfície de adesão. A configuração de ondulações é uma configuração de uma pluralidade de linhas curvas, paralelas ou não, formadas na superfície de adesão. A configuração de semirretas coincidentes é uma configuração de uma pluralidade de linhas com origem compreendida na superfície de adesão. Em suma, é possível obter uma ou duas ou várias (uma pluralidade de) estrias orientadas. REPLACEMENT SHEETS (RULE 26) Configuration of oval geometries is a configuration of a plurality of oval geometries formed on the bonding surface. The "zig-zag" configuration is a configuration of a plurality of recessed and projecting lines, parallel or not, formed on the adhesion surface or a single line without intersections that spans the entire adhesion surface. The dimple pattern is a pattern of a plurality of curved lines, parallel or not, formed on the adhesion surface. The configuration of coincident rays is a configuration of a plurality of lines with origin comprised in the adhesion surface. In short, it is possible to obtain one or two or several (a plurality of) oriented ridges.
[0058] As configurações de forma mencionadas podem compreender parâmetros adicionais denominados parâmetros de orientação. Os parâmetros de orientação são determinados por pelo menos um dentre espaçamento de configuração e ângulo de configuração. [0058] The aforementioned shape settings may comprise additional parameters called orientation parameters. Orientation parameters are determined by at least one of setup spacing and setup angle.
[0059] O espaçamento de configuração é a distância entre duas formas de configuração de forma compreendidas na superfície de adesão, sendo tais formas de uma mesma configuração de forma ou configurações de forma diferentes. Na presente concretização, o espaçamento de configuração possui um valor compreendido entre aproximadamente 0,001 mm e 1 mm, preferencialmente entre 0,005 mm e 0,5 mm, mais preferencialmente entre 0,01 mm e 0,25 mm, e ainda mais preferencialmente entre 0,02 mm e 0,08 mm. [0059] The configuration spacing is the distance between two shapes of shape configuration comprised in the adhesion surface, being such shapes of the same shape configuration or configurations of different shape. In the present embodiment, the configuration spacing has a value comprised between approximately 0.001 mm and 1 mm, preferably between 0.005 mm and 0.5 mm, more preferably between 0.01 mm and 0.25 mm, and even more preferably between 0.005 mm and 0.5 mm. 02 mm and 0.08 mm.
[0060] O ângulo de configuração é um ângulo determinado entre duas formas de configuração de forma compreendidas na superfície de adesão ou em relação a uma borda da superfície de adesão da base do bracket. Tais formas podem ser de uma [0060] The configuration angle is an angle determined between two shapes of shape configuration comprised in the adhesion surface or in relation to an edge of the adhesion surface of the base of the bracket. Such shapes can be
FOLHAS DE SUBSTITUIÇÃO (REGRA 26) mesma configuração de forma ou configurações de forma diferentes. Na presente concretização, o ângulo de configuração possui um valor compreendido entre aproximadamente 10° e 90°, preferencialmente entre 20° e 80°, mais preferencialmente entre 30° e 70°, e ainda mais preferencialmente 40° e 50°, em relação à borda da superfície de adesão. Na presente concretização, o ângulo de configuração de uma forma possui um valor compreendido entre aproximadamente 10° e 90°, preferencialmente entre 20° e 80°, mais preferencialmente entre 30° e 70°, e ainda mais preferencialmente 40° e 50°, em relação a outra forma. Esses valores de ângulo de configuração podem ser apresentados com ângulo positivo, medido no sentido horário, ou negativo, medido no sentido anti-horário. REPLACEMENT SHEETS (RULE 26) same shape configuration or different shape configurations. In the present embodiment, the configuration angle has a value comprised between approximately 10° and 90°, preferably between 20° and 80°, more preferably between 30° and 70°, and even more preferably 40° and 50°, with respect to the edge of the bonding surface. In the present embodiment, the configuration angle of a shape has a value comprised between approximately 10° and 90°, preferably between 20° and 80°, more preferably between 30° and 70°, and even more preferably 40° and 50°, compared to another way. These configuration angle values can be displayed with a positive angle, measured in a clockwise direction, or a negative angle, measured in a counterclockwise direction.
[0061] Alternativamente à etapa de definir os parâmetros de aplicação de laser, esses parâmetros podem ser obtidos a partir de uma definição padrão de parâmetros de aplicação de laser ou de uma fonte externa onde um terceiro realiza a definição dos parâmetros de aplicação de laser. Após a realização da definição dos parâmetros de aplicação de laser ou da obtenção dos parâmetros de aplicação de laser a partir da definição padrão de parâmetros de aplicação de laser ou da fonte externa proveniente de terceiro, o processo realiza a aplicação de pelo menos um feixe de laser como será descrito a seguir. [0061] As an alternative to the step of defining the laser application parameters, these parameters can be obtained from a standard definition of laser application parameters or from an external source where a third party performs the definition of the laser application parameters. After performing the definition of the laser application parameters or obtaining the laser application parameters from the standard definition of laser application parameters or from the external source coming from a third party, the process performs the application of at least one beam of laser as described below.
[0062] Após a realização das etapas já mencionadas, que podem ser realizadas em diferentes ordens sem alterar o efeito obtido, é realizada uma etapa de aplicar pelo menos uma camada de pelo menos um feixe de laser na superfície de adesão do bracket. Essa etapa é responsável por criar pelo menos uma estria orientada na superfície de adesão do bracket. [0062] After carrying out the aforementioned steps, which can be performed in different orders without changing the effect obtained, a step of applying at least one layer of at least one laser beam to the bracket adhesion surface is performed. This step is responsible for creating at least one oriented groove on the bracket adhesion surface.
[0063] Aplicar uma camada de feixe de laser na superfície de ade- [0063] Apply a layer of laser beam on the adhesion surface
FOLHAS DE SUBSTITUIÇÃO (REGRA 26) são do bracket significa apontar o laser para a superfície de adesão e fornecer o feixe de laser compreendendo os parâmetros desejados à superfície de adesão de modo que o feixe de laser entre em contato com a superfície de adesão e gere a tex- turização com as características desejadas, como, por exemplo, a rugosidade, através das estrias orientadas. REPLACEMENT SHEETS (RULE 26) bracket means aiming the laser at the bonding surface and delivering the laser beam comprising the desired parameters to the bonding surface so that the laser beam comes into contact with the bonding surface and generates texturing with the characteristics desired properties, such as, for example, roughness, through the oriented grooves.
[0064] As estrias orientadas são pequenos sulcos, reentrâncias ou concavidades formadas pelo feixe de laser e são responsáveis por proporcionar a rugosidade desejada na superfície de adesão. As estrias orientadas formadas pelo feixe de laser, conforme descrito na presente invenção, formam rugosidades que apresentam características vantajosas frente a outras rugosidades geradas de outras formas já conhecidas do estado da técnica, como, por exemplo, jateamento por óxido. Comparada a outros tipos de texturização, a texturização a laser da presente invenção possuiu uma padronização na textura da superfície de adesão do bracket que proporciona homogeneidade e aumento da resistência de colagem independentemente do tipo de base em que é aplicado. Desse modo, a texturização a laser da presente invenção aumenta a previsibilidade e confiabilidade da adesão do bracket, reduzindo o retrabalho para o ortodontista e o desconforto para o paciente. A texturização a laser da presente invenção resulta também em uma texturização com rugosidade que proporciona maior força de adesão entre o bracket e a resina adesiva. [0064] The oriented grooves are small grooves, recesses or concavities formed by the laser beam and are responsible for providing the desired roughness on the adhesion surface. The oriented grooves formed by the laser beam, as described in the present invention, form roughness that has advantageous characteristics compared to other roughness generated in other ways already known in the state of the art, such as, for example, oxide blasting. Compared to other types of texturing, the laser texturing of the present invention has a pattern in the texture of the bracket adhesion surface that provides homogeneity and increased bond strength regardless of the type of base on which it is applied. Thus, the laser texturing of the present invention increases the predictability and reliability of bracket adhesion, reducing rework for the orthodontist and discomfort for the patient. The laser texturing of the present invention also results in rough texturing that provides greater adhesion strength between the bracket and the adhesive resin.
[0065] Na presente invenção, a etapa de aplicar pelo menos uma camada de pelo menos um feixe de laser na superfície de adesão do bracket pode compreender aplicar apenas uma camada de feixe de laser ou uma pluralidade de camadas de feixe de laser. [0065] In the present invention, the step of applying at least one layer of at least one laser beam to the adhesion surface of the bracket may comprise applying only one layer of laser beam or a plurality of layers of laser beam.
FOLHAS DE SUBSTITUIÇÃO (REGRA 26) [0066] Caso haja a aplicação de mais de uma camada de feixe de laser, essas camadas podem compreender os mesmos parâmetros de aplicação de laser ou diferentes parâmetros de aplicação de laser. Por exemplo, a aplicação de duas camadas de feixe de laser pode compreender uma primeira camada com uma primeira configuração de forma e uma segunda camada com uma segunda configuração de forma. REPLACEMENT SHEETS (RULE 26) [0066] If more than one layer of laser beam is applied, these layers may comprise the same laser application parameters or different laser application parameters. For example, the application of two laser beam layers may comprise a first layer having a first shape configuration and a second layer having a second shape configuration.
[0067] Caso diferentes camadas compreendam as mesmas configurações de forma, as configurações de forma podem compreender os mesmos parâmetros de orientação ou parâmetros de orientação diferentes. Por exemplo, caso a aplicação de duas camadas de feixe de laser compreenda uma primeira camada com uma primeira configuração de forma e uma segunda camada com uma segunda configuração de forma, a primeira configuração de forma pode compreender parâmetros de orientação diferentes da segunda configuração de forma de forma a evitar uma exata sobreposição das estrias orientadas da primeira camada com as estrias orientadas da segunda camada. [0067] If different layers comprise the same shape configurations, the shape configurations can comprise the same orientation parameters or different orientation parameters. For example, if the application of two laser beam layers comprises a first layer having a first shape configuration and a second layer having a second shape configuration, the first shape configuration may comprise different orientation parameters than the second shape configuration. in order to avoid an exact overlap of the oriented ridges of the first layer with the oriented ridges of the second layer.
[0068] Um exemplo concreto de realização da texturização a laser da presente invenção é descrito a seguir. Esse exemplo não deve ser entendido de forma limitativa ao escopo de proteção e é apresentado para facilitar o entendimento da presente invenção. Nesse exemplo, são definidas três camadas de aplicação do feixe de laser. Para a primeira camada são definidos os seguintes parâmetros: 75% da potência, com frequência de 2 kHz, ângulo de configuração a +45° e velocidade de processamento de 2000 mm/s. Para a segunda camada são definidos os seguintes parâmetros: 85% de potência, com 40 kHz, ângulo de configuração a -45° e velocidade de processamento de 5000 mm/s. Para a terceira camada são definidos os seguintes parâmetros: 100% [0068] A concrete example of carrying out the laser texturing of the present invention is described below. This example should not be understood as limiting the scope of protection and is presented to facilitate the understanding of the present invention. In this example, three laser beam application layers are defined. For the first layer, the following parameters are defined: 75% of the power, with a frequency of 2 kHz, setting angle at +45° and processing speed of 2000 mm/s. For the second layer, the following parameters are defined: 85% power, with 40 kHz, configuration angle at -45° and processing speed of 5000 mm/s. For the third layer, the following parameters are defined: 100%
FOLHAS DE SUBSTITUIÇÃO (REGRA 26) de potência, 80 kHz, ângulo de configuração a +45° e velocidade de 8000 mm/s. REPLACEMENT SHEETS (RULE 26) of power, 80 kHz, setting angle at +45° and speed of 8000 mm/s.
[0069] Como resultado dessa combinação de parâmetros são esperados valores de rugosidade entre 0,600 RA e 2,000 RA, além de estrias orientadas com profundidade máxima de 0,07 mm. Esses valores refletem em um aumento de aproximadamente 30% na tensão de cisalhamento quando comparado com valores obtidos em processos já conhecidos do estado da técnica. [0069] As a result of this combination of parameters, roughness values between 0.600 RA and 2.000 RA are expected, in addition to oriented grooves with a maximum depth of 0.07 mm. These values reflect an increase of approximately 30% in shear stress when compared to values obtained in processes already known in the state of the art.
[0070] As figuras 1.1 e 1.2 apresentam superfícies da base do bracket obtido por um processo de jateamento, conhecido do estado da técnica. As figuras 2.1 e 2.2 apresentam superfícies da base do bracket obtido pelo processo de texturização a laser da presente invenção. É possível observar que a texturização obtida para a presente invenção apresenta estrias orientadas que determinam a rugosidade da superfície, resultando em uma superfície com rugosidade mais homogênea e maior força de adesão como será demonstrado nos gráficos de resultado. A superfície texturizada por jateamento não compreende nenhuma estria orientada e o resultado obtido é menos homogêneo e possui menor força de adesão quando comparado à superfície texturizada a laser. [0070] Figures 1.1 and 1.2 show bracket base surfaces obtained by a sandblasting process, known from the state of the art. Figures 2.1 and 2.2 show bracket base surfaces obtained by the laser texturing process of the present invention. It is possible to observe that the texturing obtained for the present invention presents oriented striations that determine the roughness of the surface, resulting in a surface with more homogeneous roughness and greater adhesion strength, as will be shown in the result graphs. The blast-textured surface does not comprise any oriented ridges and the result obtained is less homogeneous and has lower adhesion strength when compared to the laser-textured surface.
[0071] A figura 3 apresenta um gráfico com os resultados de ensaios de cisalhamento realizados para brackets texturizados por jateamento e brackets obtidos pelo processo de texturização a laser da presente invenção. Como pode ser percebido, os brackets texturizados pelo processo da presente invenção apresentam uma resistência à força de cisalhamento muito maior do que os bracket texturizados por jateamento (média de 21 ,43 Mpa da texturização a laser contra 17,16 Mpa do jateamento). [0071] Figure 3 shows a graph with the results of shear tests performed for textured brackets by blasting and brackets obtained by the laser texturing process of the present invention. As can be seen, brackets textured by the process of the present invention have a much greater resistance to shear force than brackets textured by sandblasting (average of 21.43 Mpa for laser texturing against 17.16 Mpa for sandblasting).
[0072] As tabelas 1 e 2 abaixo apresentam os valores utilizados [0072] Tables 1 and 2 below show the values used
FOLHAS DE SUBSTITUIÇÃO (REGRA 26) para a elaboração do gráfico da figura 3: REPLACEMENT SHEETS (RULE 26) for the elaboration of the graph of figure 3:
Tabela 1
Figure imgf000021_0001
Table 1
Figure imgf000021_0001
Tabela 2
Figure imgf000021_0002
Table 2
Figure imgf000021_0002
[0073] As figuras 4 e 5 apresentam os resultados de medições de rugosidade realizadas em brackets texturizados a laser e em brackets polidos por meio de um processo de polimento conhecido do estado da técnica. [0073] Figures 4 and 5 show the results of roughness measurements performed on laser-textured brackets and on brackets polished using a polishing process known from the state of the art.
[0074] A rugosidade é a grandeza que define o quão plano é o relevo de uma superfície. Quando realizado qualquer processo de texturização na superfície de um bracket, o objetivo é elevar ao máximo a rugosidade, potencializando assim a aderência da resina ortodôntica à superfície de bracket. [0074] Roughness is the quantity that defines how flat the relief of a surface is. When carrying out any texturing process on the surface of a bracket, the objective is to maximize the roughness, thus enhancing the adherence of the orthodontic resin to the bracket surface.
[0075] Nas figuras 4 e 5, são apresentados resultados de quatro medições de rugosidade (Cp01 , Cp02, Cp03 e Cp04) do proces- [0075] Figures 4 and 5 show results of four roughness measurements (Cp01, Cp02, Cp03 and Cp04) of the process.
FOLHAS DE SUBSTITUIÇÃO (REGRA 26) so de texturização a laser da presente invenção em comparação com a superfície polida padrão do estado da técnica. São consideradas variações de processo assumindo a condição ideal “Laser no Foco” (Tabela 03 e gráfico da figura 4) e na condição ex- trema “Laser fora Foco” (Tabela 04 e gráfico da figura 5). REPLACEMENT SHEETS (RULE 26) laser texturing process of the present invention compared to the standard state-of-the-art polished surface. Process variations are considered assuming the ideal condition “Laser in Focus” (Table 03 and graph in figure 4) and in the extreme condition “Laser out of Focus” (Table 04 and graph in figure 5).
[0076] Os resultados são demonstrados em duas variáveis para cada tipo de processo: Ra, que define a rugosidade mediana da medição entre os picos e vales, e Rz, que define a rugosidade média entre o pico e vale máximos da superfície. São apresen- tados ainda os valores de média, mediana e desvio padrão para as medições realizadas. [0076] The results are shown in two variables for each type of process: Ra, which defines the median roughness of the measurement between the peaks and valleys, and Rz, which defines the average roughness between the maximum peak and valley of the surface. The mean, median and standard deviation values for the performed measurements are also presented.
[0077] A tabela 3 abaixo apresenta os valores utilizados para a elaboração do gráfico da figura 4: [0077] Table 3 below shows the values used to create the graph in figure 4:
Tabela 3
Figure imgf000022_0001
[0078] A tabela 4 abaixo apresenta os valores utilizados para a elaboração do gráfico da figura 5: Table 3
Figure imgf000022_0001
[0078] Table 4 below shows the values used to create the graph in figure 5:
FOLHAS DE SUBSTITUIÇÃO (REGRA 26) Tabela 4
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REPLACEMENT SHEETS (RULE 26) Table 4
Figure imgf000023_0001
[0079] A partir dos testes ilustrados e de outros testes realizados, o método de texturização de bracket da presente invenção e o bracket texturizado da presente invenção são capazes de obter uma rugosidade com valores de Ra compreendidos entre aproximadamente 0,10 e 8,00, preferencialmente entre 0,30 e 4,50, mais preferencialmente entre 0,50 e 3,20 e ainda mais preferencialmente entre 0,70 e 2,50. [0079] From the illustrated tests and other tests performed, the bracket texturing method of the present invention and the textured bracket of the present invention are capable of obtaining roughness with Ra values between approximately 0.10 and 8.00 , preferably between 0.30 and 4.50, more preferably between 0.50 and 3.20 and even more preferably between 0.70 and 2.50.
[0080] Do mesmo modo, o método de texturização de bracket da presente invenção e o bracket texturizado da presente invenção são capazes de obter uma rugosidade com valores de Rz compreendidos entre aproximadamente 1 ,00 e 30,00, preferencialmente entre 2,00 e 20,00, mais preferencialmente entre 3,00 e 15,00 e ainda mais preferencialmente entre 5,00 e 12,00. [0080] Likewise, the bracket texturing method of the present invention and the textured bracket of the present invention are capable of obtaining roughness with Rz values between approximately 1.00 and 30.00, preferably between 2.00 and 20.00, more preferably between 3.00 and 15.00 and even more preferably between 5.00 and 12.00.
[0081] Além de valores absolutos, os valores de Ra e Rz também podem ser determinados em função do ganho percentual de rugosidade tendo como base a rugosidade inicial da superfície. [0081] In addition to absolute values, the values of Ra and Rz can also be determined as a function of the percentage gain in roughness based on the initial roughness of the surface.
[0082] Nesse sentido, o método de texturização de bracket da presente invenção e o bracket texturizado da presente invenção são capazes de obter um incremento de rugosidade para Ra e Rz compreendido entre aproximadamente 10% e 99%, preferencialmente entre 20% e 95%, mais preferencialmente entre 30% e 92,5% e ainda mais preferencialmente entre 50% e 90% da rugosidade inicial da superfície texturizada. [0082] In this sense, the bracket texturing method of the present invention and the textured bracket of the present invention are able to obtain a roughness increment for Ra and Rz comprised between approximately 10% and 99%, preferably between 20% and 95% , more preferably between 30% and 92.5% and even more preferably between 50% and 90% of the initial roughness of the textured surface.
[0083] Como pode ser observado a partir dos resultados ilustra- [0083] As can be seen from the results illustrated
FOLHAS DE SUBSTITUIÇÃO (REGRA 26) dos, o processo de texturização a laser da presente invenção proporciona homogeneidade e aumento da força de adesão quando comparado com processos de jateamento conhecidos do estado da técnica. Consequentemente, o processo de texturização a laser da presente invenção facilita o trabalho do orto- dontista e reduz o desconforto do paciente. A texturização a laser da presente invenção resulta em uma texturização com rugosidade que proporciona maior força de adesão entre o bracket e a resina adesiva, ou seja, a força de adesão do bracket no dente. REPLACEMENT SHEETS (RULE 26) Of these, the laser texturizing process of the present invention provides homogeneity and increased adhesion strength when compared to sandblasting processes known from the prior art. Consequently, the laser texturing process of the present invention facilitates the work of the orthodontist and reduces patient discomfort. The laser texturing of the present invention results in rough texturing that provides greater adhesion strength between the bracket and the adhesive resin, that is, the adhesion strength of the bracket to the tooth.
[0084] Tendo sido descritos exemplos de concretização, deve ser entendido que o escopo da presente invenção abrange outras possíveis variações, sendo limitado tão-somente pelo teor das reivindicações apensas, aí incluídos os possíveis equivalentes. [0084] Having described examples of embodiment, it should be understood that the scope of the present invention covers other possible variations, being limited only by the content of the appended claims, including the possible equivalents.
FOLHAS DE SUBSTITUIÇÃO (REGRA 26) REPLACEMENT SHEETS (RULE 26)

Claims

23 REIVINDICAÇÕES 23 CLAIMS
1. Processo de texturização de um bracket, caracterizado pelo fato de que compreende uma etapa de aplicar pelo menos uma camada de pelo menos um feixe de laser em uma superfície de adesão do bracket, em que a etapa de aplicar a camada de pelo menos um feixe de laser compreende criar pelo menos uma estria orientada na superfície de adesão do bracket, em que a estria orientada compreende pelo menos uma configuração de forma. 1. Process of texturing a bracket, characterized in that it comprises a step of applying at least one layer of at least one laser beam to a bonding surface of the bracket, wherein the step of applying the layer of at least one laser beam comprises creating at least one oriented ridge on the bonding surface of the bracket, wherein the oriented ridge comprises at least one shape configuration.
2. Processo de texturização, de acordo com a reivindicação2. Texturing process, according to the claim
1 , caracterizado pelo fato de que a pelo menos uma configuração de forma da estria orientada é selecionada a partir de pelo menos uma dentre: uma configuração de linhas, uma configuração de círculos, uma configuração de geometrias ovais, uma configuração de “zig-zag”, uma configuração de ondulações, uma configuração de semirretas coincidentes ou uma combinação de uma ou mais dessas configurações de forma. 1 , characterized by the fact that the at least one shape configuration of the oriented ridge is selected from at least one of: a configuration of lines, a configuration of circles, a configuration of oval geometries, a configuration of “zig-zag ”, a ripple configuration, a coincident rays configuration, or a combination of one or more of these shape configurations.
3. Processo de texturização, de acordo a reivindicação 1 ou3. Texturing process, according to claim 1 or
2, caracterizado pelo fato de que compreende uma etapa de definir parâmetros de aplicação de laser antes da etapa de aplicar o pelo menos um feixe de laser na superfície de adesão, em que os parâmetros de aplicação de laser são selecionados a partir de pelo menos um dentre: comprimento de onda, potência, frequência de pulso, velocidade de processamento, número de camadas ou uma combinação de um ou mais desses parâmetros. 2, characterized in that it comprises a step of defining laser application parameters prior to the step of applying the at least one laser beam to the adhesion surface, wherein the laser application parameters are selected from at least one among: wavelength, power, pulse frequency, processing speed, number of layers or a combination of one or more of these parameters.
4. Bracket ortodôntico, caracterizado pelo fato de que compreende um corpo de bracket que compreende uma superfície de adesão texturizada pelo processo, como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 3. 4. Orthodontic bracket, characterized in that it comprises a bracket body comprising an adhesion surface textured by the process, as defined in any one of claims 1 to 3.
5. Processo de texturização de um bracket, caracterizado pelo fato de que compreende as seguintes etapas: aplicar uma primeira camada de pelo menos um feixe de laser em uma superfície de adesão do bracket com uma primeira configuração de forma de estria orientada; e aplicar uma segunda camada do pelo menos um feixe de laser na superfície de adesão do bracket com uma segunda configuração de forma de estria orientada, em que: caso a primeira configuração de forma de estria orientada compreenda uma mesma configuração de forma da segunda configuração de forma de estria orientada, a primeira configuração de forma de estria orientada compreende parâmetros de orientação diferentes da segunda configuração de forma de estria orientada; ou a primeira configuração de forma de estria orientada compreende uma configuração de forma diferente da segunda configuração de forma de estria orientada. 5. Texturing process of a bracket, characterized by the fact that it comprises the following steps: applying a first layer of at least one laser beam to a bonding surface of the bracket with a first oriented groove shape configuration; and applying a second layer of the at least one laser beam to the bonding surface of the bracket having a second oriented groove shape configuration, wherein: if the first oriented groove shape configuration comprises the same shape configuration as the second ridge shape configuration oriented groove shape, the first oriented groove shape configuration comprises different orientation parameters than the second oriented groove shape configuration; or the first oriented rib shape configuration comprises a different shape configuration than the second oriented rib shape configuration.
6. Processo de texturização, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que a configuração de forma de estria orientada da primeira configuração de forma de estria orientada e da segunda configuração de forma de estria orientada é selecionada a partir de pelo menos uma dentre: uma configuração de linhas, uma configuração de círculos, uma configuração de geometrias ovais, uma configuração de “zig-zag”, uma configuração de ondulações, uma configuração de semirretas coincidentes ou uma combinação de uma ou mais dessas configurações de forma. 6. Texturing process according to claim 5, characterized in that the oriented groove shape configuration of the first oriented groove shape configuration and the second oriented groove shape configuration is selected from at least one one of: a configuration of lines, a configuration of circles, an configuration of oval geometries, a configuration of “zig-zag”, a configuration of ripples, a configuration of coincident rays or a combination of one or more of these shape configurations.
7. Processo de texturização, de acordo com a reivindicação 5 ou 6, caracterizado pelo fato de que os parâmetros de orientação são determinados por pelo menos um dentre espaçamento de configuração e ângulo de configuração. 7. Texturing process, according to claim 5 or 6, characterized in that the orientation parameters are determined by at least one of configuration spacing and configuration angle.
8. Processo de texturização, de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 a 7, caracterizado pelo fato de que compreende uma etapa de definir parâmetros de aplicação de laser antes da etapa de aplicar uma primeira camada, em que os parâmetros de aplicação de laser são definidos para a primeira camada e para a segunda camada, em que os parâmetros de aplicação de laser são selecionados a partir de pelo menos um dentre: comprimento de onda, potência, fre- quência de pulso, velocidade de processamento, número de camadas ou uma combinação de um ou mais desses parâmetros. 8. Texturing process, according to any one of claims 5 to 7, characterized in that it comprises a step of defining laser application parameters before the step of applying a first layer, wherein the laser application parameters are defined for the first layer and for the second layer, wherein the laser application parameters are selected from at least one of: wavelength, power, pulse frequency, processing speed, number of layers or a combination of one or more of these parameters.
9. Processo de texturização, de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 a 8, caracterizado pelo fato de que compreende uma etapa de posicionar o bracket em um dispositivo de retenção de bracket antes da etapa de definir os parâmetros de aplicação de laser ou antes da etapa de aplicar o pelo menos um feixe de laser na superfície de adesão. 9. Texturing process, according to any one of claims 5 to 8, characterized in that it comprises a step of positioning the bracket in a bracket retention device before the step of defining the laser application parameters or before the step of applying the at least one laser beam to the bonding surface.
10. Bracket ortodôntico, caracterizado pelo fato de que compreende um corpo de bracket, que compreende uma superfície de adesão, em que a superfície de adesão compreende uma rugosidade determinada por pelo menos uma estria orientada, em que a pelo menos uma estria orientada compreende pelo menos uma configuração de forma. 10. Orthodontic bracket, characterized in that it comprises a bracket body, comprising an adhesion surface, wherein the adhesion surface comprises a roughness determined by at least one oriented groove, wherein the at least one oriented groove comprises at least least one shape configuration.
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